廣塔隧道出口換拱專項(xiàng)方案修改

1、中交第二航務(wù)工程局有限公司玉磨鐵路項(xiàng)目經(jīng)理部廣塔隧道出口換拱施工方案編制： 年 月 日審核： 年 月 日審批： 年 月 日中交第二航務(wù)工程局有限公司玉磨鐵路項(xiàng)目經(jīng)理部二零一六年十一月目 錄一、 編寫依據(jù)1二、 工程概況1三、 設(shè)計(jì)地質(zhì)描述1四、 隧道施工情況描述2五、 換拱原因分析3六、變形段處理原則3七、 換拱方案37.1施工計(jì)劃安排37.2施工準(zhǔn)備47.3人員及設(shè)備安排47.4、加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)工作57.5、監(jiān)控聯(lián)測(cè)項(xiàng)目及測(cè)點(diǎn)布設(shè)67.6換拱前準(zhǔn)備工作和加固措施77.7換拱具體實(shí)施步驟87.8施工工藝97.9換拱注意事項(xiàng)10八、 安全保障措施108.1組織措施108.2具體措施：10九、 防止

2、侵限措施11 廣塔隧道出口換拱專項(xiàng)方案一、 編寫依據(jù)（1） 廣塔隧道設(shè)計(jì)圖（玉磨鐵路施隧-65）（2）鐵路隧道工程施工技術(shù)指南（TZ204-2008）（3）鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（TB10417-2003）（4）鐵路隧道鉆爆法施工工序及作業(yè)指南（TZ231-2007）（5）玉磨鐵路隧道施工圖參考圖；（6）中交二航局玉磨鐵路實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)；（7）新建玉溪至磨憨鐵路招標(biāo)文件、站前澄清、站前二次澄清和甲供清單。（8）鐵路隧道工程施工安全技術(shù)規(guī)程(TB10304-2009 )；（9）鐵路隧道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與管理暫行規(guī)定（2007）200號(hào)；（10）本公司所擁有的技術(shù)力量、機(jī)械設(shè)備狀況、管理水平、工

3、法及科研成果和多年積累的工程施工經(jīng)驗(yàn)；（11）國(guó)家、鐵路總公司和地方政府關(guān)于安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)的法律法規(guī)。二、 工程概況廣塔隧道位于勐養(yǎng)西雙版納區(qū)間，進(jìn)口里程DK359+085，出口里程為DK361+161，全長(zhǎng)1076m，為雙線隧道，左右線間距為4.2m4.306m，隧道線路縱坡：進(jìn)口段115m位于平坡段，出口段961m位于10%0上坡。線路平面：全隧除DK359+758.645出口DK360+161段位于半徑R=3000的左偏曲線上外，其余地段均位于直線上，隧道進(jìn)口緊鄰景洪瀾滄江雙線大橋橋臺(tái)。隧道洞身最大埋深約87m，最小埋深約9m。三、 設(shè)計(jì)地質(zhì)描述3.1、順層偏壓廣塔隧道穿越三疊系上統(tǒng)

4、小定西組下段（T3x(1)）泥巖、砂巖地層，巖層產(chǎn)狀為N80°E/40°SE，巖層走向與線路夾角34°，傾向線路左側(cè)，橫斷面視傾角35°，隧道右側(cè)存在順層偏壓。隧道進(jìn)口路塹右側(cè)邊坡存在順層問題，邊坡開挖時(shí)可采用順層清方等措施。 3.2、砂土液化 根據(jù)鐵路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GTJ004-2006）、建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ11-2010）及鐵路工程地質(zhì)原位測(cè)試規(guī)程（TB100182003），DK360+250DK361+500段20m以上<5-8>粉土、<5-9>細(xì)砂層為輕微液化土層。 3.3、膨脹土 DK360+250DK361+

5、686.39段分布四系全新統(tǒng)沖洪積（Q4(al+pl)）層粉質(zhì)黏土<5-7>具弱中等膨脹性，測(cè)區(qū)段落針對(duì)粉質(zhì)黏土<5-7>取土樣176組，其中54組具有膨脹性，其自由膨脹率為3683%，蒙脫石含量M7.1725.25%，陽(yáng)離子交換量CEC（NH4(+)）113.5307mmol/kg。 DK359+650DK360+250段分布四系全新統(tǒng)坡洪積（Q4(dl+pl)）層粉質(zhì)黏土<4-7>具弱中等膨脹性，測(cè)區(qū)段落針對(duì)粉質(zhì)黏土<4-7>取土樣9組，其中7組具有膨脹性，其自由膨脹率為4081%。 膨脹土土體隨環(huán)境的干濕變化，具有顯著膨脹、軟化、崩解和失水

6、急劇收縮、開裂、硬結(jié)現(xiàn)象，并能產(chǎn)生往復(fù)膨脹變形，對(duì)路塹挖方邊坡影響較大，路塹邊坡開挖應(yīng)加強(qiáng)防護(hù)措施。施工中做好防排水措施。測(cè)區(qū)膨脹土大氣影響深度為4.0m，大氣影響急劇層深度為1.8m。DK360+145DK360+090段圍巖設(shè)計(jì)為Vpzk,施工方法為三臺(tái)階法。其中DK360+145DK360+115段設(shè)計(jì)108大管棚超前支護(hù)、DK360+115DK360+090設(shè)計(jì)76中管棚超前支護(hù)。四、 隧道施工情況描述廣塔隧道出口目前掌子面里程為DK360+110，仰拱端頭里程為DK360+125，二襯端頭里程為360+145（明暗交接）。DK360+133DK360+113段施工日期為2016年10

7、月18日至2016年11月8日。施工工法：DK360+133DK360+115計(jì)108大管棚超前支護(hù)向設(shè)計(jì)47根。環(huán)線間距0.4米。鋼架采用I22b型鋼支護(hù)間距0.5米。拱部采用25組合中空錨桿、邊墻采用22砂漿錨桿間距均為2*1(環(huán)*縱)，8鋼筋網(wǎng)片，采用C25耐腐蝕混凝土，噴射厚度為29cm.初期支護(hù)完成后，對(duì)DK360+133DK360+113段進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)的沉降觀測(cè)每天均有35mm的勻速沉降及周邊收斂。在2016年11月7日至9日該地區(qū)有連續(xù)的大雨天氣，雨水滲透地表覆蓋層（淺埋段57m）,初支斷面出現(xiàn)掉塊、拱架開裂，進(jìn)過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn)變形量已經(jīng)超過(guò)初期支護(hù)預(yù)留量，部分已侵入二襯厚度。五、

8、換拱原因分析DK360+133DK360+113段圍巖為順層偏壓膨脹土，膨脹土體隨環(huán)境的干濕變化，具有顯著膨脹、軟化、崩解和失水急劇收縮、開裂、硬結(jié)現(xiàn)象，并能產(chǎn)生往復(fù)膨脹變形。由于洞口段為淺埋段，進(jìn)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的雨水滲透，遇水承載力急劇下降，開挖后，自穩(wěn)時(shí)間短，圍巖收斂過(guò)程長(zhǎng)，沉降量偏大，導(dǎo)致拱頂下沉形成侵限欠挖。六、變形段處理原則2016年11月11日經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)院、監(jiān)理、施工單位一起勘察現(xiàn)場(chǎng)后，確定處理意見：1.洞內(nèi)加固處理（1）掌子面停止掘進(jìn)，封閉掌子面；（2）DK360+136+113段初支拱架每節(jié)增設(shè)2根鎖腳錨管，錨管采用42小導(dǎo)管，長(zhǎng)度5m;(3) DK360+136+113段拱墻進(jìn)行42

9、小導(dǎo)管注漿加固處理，采用1:1水泥漿，間距為0.5m(環(huán))*0.8（縱），長(zhǎng)度5m,注漿壓力0.50.8MPa.2、地表處理地表及截水天溝開裂處采用砂漿進(jìn)行封堵，DK360+120140段地表采用錨網(wǎng)噴進(jìn)行封閉；噴C25耐腐蝕砼，厚12cm, 8鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格間距20cm*20cm,封閉寬度26m.3、加強(qiáng)地表、洞內(nèi)變形觀測(cè)，加固處理完，待變形穩(wěn)定后進(jìn)行斷面凈空測(cè)量。七、 換拱方案鑒于DK360+133DK360+113段部分初期支護(hù)已侵入二襯,為滿足設(shè)計(jì)拱墻襯砌厚度要求，在確保安全及質(zhì)量的前提下必須對(duì)該段隧道初期支護(hù)做換拱處理。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果，確定處理方式：1 對(duì)于侵入二襯砌厚度H3cm,人

10、工用風(fēng)槍鑿除部分初支表面砼，確保拱墻襯砌滿足設(shè)計(jì)要求。2 對(duì)于侵入二襯砌厚度H3cm部位，人工或采用挖機(jī)炮錘開槽拆除侵限位置鋼架，重新設(shè)置鋼架，確保拱墻襯砌滿足設(shè)計(jì)要求。7.1施工計(jì)劃安排根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況對(duì)廣塔隧道出口換拱段做以下施工進(jìn)度計(jì)劃安排：DK360+133DK360+113： 2016.12.032016.12.31圖7.1-1 廣塔隧道換拱施工橫道圖工作內(nèi)容開始時(shí)間完成時(shí)間2016年12上旬12中旬12下旬初支換拱2016年12月03日2016年12月31日7.2施工準(zhǔn)備制定換拱施工方案，并報(bào)監(jiān)理審批后實(shí)施換拱。進(jìn)行人員、機(jī)械、設(shè)備及換拱所需的材料的準(zhǔn)備工作。對(duì)換拱工班進(jìn)行安全培訓(xùn)

11、和技術(shù)交底。7.3人員及設(shè)備安排表1 廣塔隧道領(lǐng)導(dǎo)小組人員序號(hào)班組人數(shù)（人）備注/范圍1項(xiàng)目經(jīng)理1方剛2總工1吳忠仕3項(xiàng)目副經(jīng)理3羅德、薛濤、周君（兼安質(zhì)經(jīng)理）4項(xiàng)目副總工1周洋5工程部3裴小剛、趙瑤、王瑤6安質(zhì)部4涂家林、周君、王建營(yíng)、靳偉光表2 換拱作業(yè)人員安排表序號(hào)職務(wù)人數(shù)分工1隊(duì)長(zhǎng)1負(fù)責(zé)全面協(xié)調(diào)2技術(shù)主管1負(fù)責(zé)技術(shù)指導(dǎo)工作3測(cè)量員2負(fù)責(zé)換拱期間監(jiān)控量測(cè)4安全員2負(fù)責(zé)安全指導(dǎo)和安全值班5工人9負(fù)責(zé)鑿除、換拱等工作表3 換拱機(jī)械設(shè)備安排表序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量備注1挖掘機(jī)、炮捶PC2201自有2裝載機(jī)LG8561自有3空壓機(jī)20立方2自有4風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)天水YZ-28型2自有4風(fēng)鎬2自有5電鎬2

12、自有6臺(tái)架1自有7濕噴機(jī)耿力7m3/h1自有7.4、加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)工作本工程按照鐵路隧道監(jiān)控量測(cè)技術(shù)規(guī)程（QCR 9218-2015）的有關(guān)要求進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)。新奧法隧道施工的特點(diǎn)是，借助現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)對(duì)隧道圍巖進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，據(jù)此指導(dǎo)隧道的開挖作業(yè)，使支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工進(jìn)一步優(yōu)化。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)不僅監(jiān)測(cè)各施工階段圍巖和支護(hù)動(dòng)態(tài)、確保施工安全，而且是調(diào)整初期支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)、確定二次襯砌和仰拱的施作時(shí)間的依據(jù)。隧道監(jiān)控量測(cè)工作緊跟開挖面進(jìn)行，在隧道換拱噴砼完成后，及時(shí)進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，隨時(shí)掌握初期支護(hù)的工作狀態(tài)，指導(dǎo)和確定二次襯砌施作時(shí)間。監(jiān)控量測(cè)不僅對(duì)原初期支護(hù)變形進(jìn)行觀測(cè)，對(duì)換拱后的的初期支護(hù)同樣要加強(qiáng)觀測(cè)，

13、對(duì)換拱前后拱頂下沉及圍巖收斂觀測(cè)每天2次，測(cè)量人員應(yīng)及時(shí)對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行分析，匯總并上報(bào)工程部。換拱過(guò)程中注意觀察初期支護(hù)狀態(tài)包括噴射混凝土層是否產(chǎn)生裂縫、剝離和剪切破壞、支撐是否變形進(jìn)行觀察分析。對(duì)以上情況進(jìn)行詳細(xì)描述、記錄，作為及時(shí)采取支護(hù)參數(shù)選擇的參考級(jí)量測(cè)等級(jí)選擇的依據(jù)。現(xiàn)場(chǎng)量測(cè)根據(jù)開挖、換拱各工序作業(yè)持續(xù)時(shí)間加大測(cè)量頻率。7.5、監(jiān)控聯(lián)測(cè)項(xiàng)目及測(cè)點(diǎn)布設(shè)結(jié)合本隧道具體條件，確定開展的必測(cè)監(jiān)控量測(cè)的項(xiàng)目有:洞內(nèi)外觀察、拱頂下沉、周邊位移、收斂以及淺埋段的地表下沉,-1。地表沉降橫向測(cè)點(diǎn)布置示意圖見圖1-1，臺(tái)階法圍巖量測(cè)監(jiān)控點(diǎn)布置示意圖見圖1-2。圖1-1 地表沉降橫向測(cè)點(diǎn)布置示意圖圖1-

14、2 三臺(tái)階圍巖量測(cè)監(jiān)控點(diǎn)布置示意圖7.6換拱前準(zhǔn)備工作和加固措施初期支護(hù)未侵限的，在拱頂下沉和圍巖收斂基本穩(wěn)定后，加緊隧道二襯施工，尤其是仰拱混凝土要及時(shí)施做。二襯施做由大里程向小里程方向施做，待換拱完成 穩(wěn)定后，立即施做換拱段二襯。換拱前，應(yīng)該對(duì)換拱段拱墻部位進(jìn)行注漿固結(jié)，注漿孔按梅花形布置，孔口環(huán)向間距為0.8m,縱向間距0.5m,注漿管采用鋼花管，鋼花管制作采用42mm，壁厚3.5mm的熱軋無(wú)縫鋼管，鋼管長(zhǎng)5.0m,注漿管應(yīng)埋設(shè)牢固，并有良好的止?jié){措施。注漿采用水泥漿，注漿壓力1.02.0MPa，漿液水灰比1：1（重量比）。初期支護(hù)侵限處理需要破除原有的噴射混凝土，打開拱架連接板，此時(shí)隧

15、道原有的平衡狀態(tài)將會(huì)遭到破壞，拱架會(huì)在自重及偏壓作用下發(fā)生坍塌。為了避免此種情況發(fā)生，確保施工安全，在拆除初期支護(hù)前，必須對(duì)兩側(cè)原有的支護(hù)系統(tǒng)設(shè)立臨時(shí)支撐，使隧道兩側(cè)拱架單元與臨時(shí)支撐形成穩(wěn)定的支撐體系。臨時(shí)支撐采用I20a型鋼加工制作成支撐排架，其頂端與初支鋼架B單元頂端周邊焊接牢固，底角埋入底座混凝土中。底座采用寬60cm，厚30cm的混凝土現(xiàn)場(chǎng)澆筑于仰拱填充面上。臨時(shí)支撐樣式見圖1 I20 鋼臨時(shí)支撐示意圖及圖2 廣塔隧道出口換拱示意圖。圖1 I20鋼臨時(shí)支撐示意圖 廣塔隧道出口換拱示意圖7.7換拱具體實(shí)施步驟先進(jìn)行隧底開挖、仰供及填充施做，初支閉合成環(huán)。對(duì)于徑向注漿施工完畢且齡期3d的

16、初期支護(hù)進(jìn)行換拱作業(yè)。從距二襯端頭2榀拱架的位置開始鑿除初期支護(hù)混凝土，初支混凝土的鑿除采用風(fēng)鎬或者炮錘進(jìn)行，鑿槽深度以達(dá)到設(shè)計(jì)斷面半徑加沉降預(yù)留量30cm考慮；置換順序：利用換拱臺(tái)車從大里程逐環(huán)進(jìn)行，對(duì)每環(huán)的拱架置換應(yīng)遵循先墻后拱的原則，每段長(zhǎng)度為一榀拱架的間距（50cm）.（1）邊墻范圍內(nèi)初期支護(hù)處理處理邊墻鋼拱架時(shí)左右兩側(cè)錯(cuò)開35m進(jìn)行，當(dāng)選擇從右側(cè)開始時(shí)，按照如下步驟進(jìn)行：右側(cè)邊墻鋼拱架初期支護(hù)拆除前，需先對(duì)右側(cè)臨時(shí)支撐進(jìn)行拆除。臨時(shí)支撐拆除采用風(fēng)鎬鑿除混凝土，割斷臨時(shí)支撐與鋼拱架間的連接。人工手持風(fēng)鎬對(duì)右側(cè)邊墻鋼拱架部分進(jìn)行鑿出至設(shè)計(jì)斷面，松開處連接板連接螺栓，然后調(diào)整邊墻鋼拱架至設(shè)

17、計(jì)位置，連接好處的連接螺栓，重新擰緊處連接螺栓，掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，按設(shè)計(jì)要求打設(shè)錨桿及鎖腳錨管并按要求注漿，噴射混凝土至設(shè)計(jì)厚度。左側(cè)初期支護(hù)侵限處理滯后右側(cè)35m進(jìn)行，施工方法參照右側(cè)初期支護(hù)侵限處理步驟進(jìn)行。新處理的初期支護(hù)封閉成環(huán)后，及時(shí)進(jìn)行二次襯砌施工，確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。（2）拱部范圍內(nèi)初期支護(hù)處理拱部范圍內(nèi)斷面鑿除至預(yù)留沉降為30cm開挖輪廓線后，先初噴一層混凝土封閉開挖面防止拱部掉塊。然后打開接頭處連接板，同時(shí)打開接頭、處連接板，將鋼拱架抬高并加寬至設(shè)計(jì)位置?，F(xiàn)場(chǎng)加工預(yù)留沉降為30cm的鋼拱架，把加工好的鋼拱架安裝至打開的接頭位置。此時(shí)拱部與邊墻單元間的連接連接板將會(huì)錯(cuò)位，因此要在、接頭處

18、打設(shè)鎖腳錨管固定拱架。然后施作錨網(wǎng)噴支護(hù)，打設(shè)超前小導(dǎo)管，小導(dǎo)管采用42m，壁厚3.5mm熱軋無(wú)縫鋼管，鋼管長(zhǎng)5m，環(huán)向間距0.8米，縱向0.5m一環(huán)。小導(dǎo)管注漿采用水灰比0.51.0（重量比）的水泥砂漿，注漿壓力0.51.0MPa。然后噴射混凝土至設(shè)計(jì)厚度。7.8施工工藝測(cè)量檢測(cè)并標(biāo)示出侵限段落部位開槽鑿出侵限拱架，切除拱架 測(cè)量放樣安裝新拱架施做鎖腳錨管及噴射砼重復(fù)以上步驟，置換下榀拱架7.9換拱注意事項(xiàng)鑿除初支混凝土?xí)r主要以風(fēng)鎬為主，嚴(yán)禁采用爆破作業(yè)，且每次只能換一榀，刻槽時(shí)注意預(yù)留沉降量不小于30cm。監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)的布設(shè)要與換拱作業(yè)同步進(jìn)行，按要求布設(shè)好監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)，加密量測(cè)斷面間距不大于

19、5米并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際加密觀測(cè)頻率，采用每天定時(shí)與不定時(shí)相結(jié)合的方法進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)（每24小時(shí)不得少于2），并及時(shí)分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)采取處理措施；監(jiān)控量測(cè)觀測(cè)項(xiàng)目包括：未拆除段的拱頂下沉、周邊收斂；已拆除置換段的拱頂下沉、周邊收斂；變形段的洞外山體下沉、位移等。并認(rèn)真做好記錄和數(shù)據(jù)處理工作，據(jù)以修正支護(hù)參數(shù)，保障施工安全。并派專人在洞外對(duì)山體進(jìn)行觀測(cè)，如有異常，及時(shí)上報(bào)。1 已換拱段，必須及時(shí)進(jìn)行二次襯砌，每段二襯按照12米考慮。2 拱部換拱時(shí)對(duì)不侵限階段進(jìn)行鎖腳錨管加固，以防止出現(xiàn)掉拱情況。八、 安全保障措施8.1組織措施項(xiàng)目部成立以項(xiàng)目經(jīng)理為組長(zhǎng)，書記、總工和副經(jīng)理為副組長(zhǎng)，工程部、安質(zhì)部和架子隊(duì)參加的換拱施工應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組。領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)方案調(diào)整、技術(shù)交底、現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)、監(jiān)控量測(cè)和安全監(jiān)控工作；施工隊(duì)：組織有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)施工隊(duì)伍，施工前對(duì)所有施工人員進(jìn)行安全交底，嚴(yán)格按照換拱方案及有關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行施工，現(xiàn)場(chǎng)必須聽從技術(shù)及管理人員的指導(dǎo)。(1)實(shí)行領(lǐng)導(dǎo)包保制度，實(shí)行定期值班制度，確保在換拱期間項(xiàng)目部至少有一名領(lǐng)導(dǎo)在現(xiàn)場(chǎng)值班，確保施工進(jìn)度和安全； (2)啟動(dòng)應(yīng)急保障預(yù)案，在隧道兩端設(shè)置專人負(fù)責(zé)安全監(jiān)控； (3)施工前，就換拱注意事